柳建民

（山西漳山發(fā)電有限責(zé)任公司，山西長(zhǎng)治046021）

燃煤鍋爐送引風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖控制策略對(duì)比與分析

柳建民

（山西漳山發(fā)電有限責(zé)任公司，山西長(zhǎng)治046021）

以2臺(tái)600MW機(jī)組亞臨界鍋爐為例，分析了當(dāng)1臺(tái)送風(fēng)機(jī)或引風(fēng)機(jī)跳閘后，同側(cè)的引風(fēng)機(jī)或送風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖跳閘的合理性。結(jié)果證明，當(dāng)單側(cè)引風(fēng)機(jī)跳閘后，對(duì)爐膛的負(fù)壓影響較大，如果能夠聯(lián)鎖跳閘同側(cè)送風(fēng)機(jī)的話，機(jī)組的安全性將大幅提高。

600MW亞臨界鍋爐；引風(fēng)機(jī)；引聯(lián)送；安全

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.10.021

1 引言

該廠2臺(tái)600MW機(jī)組鍋爐由上海鍋爐有限公司生產(chǎn)，鍋爐為亞臨界，每臺(tái)機(jī)組配置2臺(tái)送風(fēng)機(jī)、2臺(tái)引風(fēng)機(jī)和2臺(tái)一次風(fēng)機(jī)，由于機(jī)組容量較大，為了保證爐膛的安全，爐膛內(nèi)的壓力必須嚴(yán)格保持在規(guī)定范圍內(nèi)，并且在事故情況下，熱工保護(hù)會(huì)起到重要作用。論文將討論當(dāng)1臺(tái)引風(fēng)機(jī)跳閘后，同側(cè)送風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖跳閘的合理性，探索聯(lián)鎖跳閘的規(guī)律，為該類(lèi)型機(jī)組遇到類(lèi)似情況提供借鑒。

2 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

圖1 風(fēng)煙系統(tǒng)流程圖

該廠2臺(tái)600MW機(jī)組鍋爐由上海鍋爐有限公司生產(chǎn)，鍋爐為亞臨界。該機(jī)組的風(fēng)煙系統(tǒng)主要包括送風(fēng)系統(tǒng)、一次風(fēng)系統(tǒng)、熱風(fēng)系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)。排煙系統(tǒng)內(nèi)，裝有2臺(tái)軸流式引風(fēng)機(jī)，并列運(yùn)行。爐膛內(nèi)燃燒產(chǎn)生的煙氣，經(jīng)過(guò)受熱面、脫硝系統(tǒng)、空預(yù)器、除塵器，經(jīng)引風(fēng)機(jī)后進(jìn)入脫硫系統(tǒng)，脫硫后排出經(jīng)煙囪到高空大氣層擴(kuò)散。風(fēng)煙系統(tǒng)流程圖如圖1所示。

3 3#鍋爐無(wú)“引聯(lián)送”聯(lián)鎖的跳閘試驗(yàn)

該廠3#機(jī)組沒(méi)有設(shè)計(jì)“引風(fēng)機(jī)跳閘聯(lián)鎖跳同側(cè)送風(fēng)機(jī)”，本次試驗(yàn)通過(guò)停運(yùn)引風(fēng)機(jī)，觀察機(jī)組負(fù)壓等參數(shù)的變化，來(lái)分析機(jī)組的各運(yùn)行指標(biāo)是否影響安全運(yùn)行。

正常情況下2臺(tái)引風(fēng)機(jī)并列運(yùn)行，風(fēng)機(jī)采用變頻控制，入口擋板全開(kāi)，以減少節(jié)流損失，獲得更高的效率。根據(jù)爐膛內(nèi)負(fù)壓的變化，引風(fēng)機(jī)變頻器接受PID控制器的輸出，通過(guò)調(diào)整引風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)控制爐膛負(fù)壓。

本次試驗(yàn)在停運(yùn)32引風(fēng)機(jī)后，不跳閘32送風(fēng)機(jī)的情況下，選取爐膛負(fù)壓、汽包水位、機(jī)組負(fù)荷和引風(fēng)機(jī)電流作為分析數(shù)據(jù)?？梢钥闯?，當(dāng)32引風(fēng)機(jī)停運(yùn)后，在不跳閘32送風(fēng)機(jī)的情況下，爐膛負(fù)壓最高達(dá)到了822Pa，而鍋爐的保護(hù)動(dòng)作值是1500Pa，這是在負(fù)荷只有360WM的時(shí)候，如果負(fù)荷更高，風(fēng)量更大的情況下，負(fù)壓的波動(dòng)可能更加劇烈，很可能達(dá)到保護(hù)動(dòng)作值，對(duì)鍋爐的安全運(yùn)行構(gòu)成了很大的威脅。

4 4#鍋爐有“引聯(lián)送”聯(lián)鎖的跳閘試驗(yàn)

該廠4#機(jī)組設(shè)計(jì)有“引風(fēng)機(jī)跳閘聯(lián)鎖跳同側(cè)送風(fēng)機(jī)”的保護(hù)，本次試驗(yàn)通過(guò)停運(yùn)引風(fēng)機(jī)，聯(lián)鎖跳閘同側(cè)送風(fēng)機(jī)，觀察機(jī)組負(fù)壓等參數(shù)的變化，來(lái)分析機(jī)組的各運(yùn)行指標(biāo)是否影響運(yùn)行安全。

本次試驗(yàn)在停運(yùn)42引風(fēng)機(jī)后，聯(lián)鎖跳閘42送風(fēng)機(jī)的情況下，選取爐膛負(fù)壓、汽包水位、機(jī)組負(fù)荷和引風(fēng)機(jī)電流作為分析數(shù)據(jù)。當(dāng)42引風(fēng)機(jī)停運(yùn)后，同時(shí)聯(lián)鎖跳閘42送風(fēng)機(jī)的情況下，爐膛負(fù)壓最高達(dá)到了249Pa，負(fù)壓完全在安全范圍內(nèi)，遠(yuǎn)小于鍋爐的保護(hù)動(dòng)作值1500Pa，此時(shí)負(fù)荷由495MW下降到376MW，這是由于負(fù)荷大于400MW以后引風(fēng)機(jī)跳閘觸發(fā)RB引起。

5 原因分析

5.1 二次試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比（見(jiàn)圖2）

圖2 兩次試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

從圖中看出3#爐無(wú)聯(lián)鎖的情況下，負(fù)壓產(chǎn)生了大幅升高，而4#爐有聯(lián)鎖的情況下負(fù)壓波動(dòng)完全在可控范圍內(nèi)，可見(jiàn)聯(lián)鎖跳閘送風(fēng)機(jī)后，及時(shí)減少進(jìn)入爐膛的風(fēng)量，使?fàn)t膛負(fù)壓沒(méi)有大幅度的升高，這是重要的原因。

5.2 引風(fēng)機(jī)與送風(fēng)機(jī)性能數(shù)據(jù)對(duì)比(見(jiàn)表1)

表1 引風(fēng)機(jī)與送風(fēng)機(jī)性能參數(shù)對(duì)比

在額定工況下，從引風(fēng)機(jī)入口的體積流量和質(zhì)量流量可以看出，在引風(fēng)機(jī)跳閘的情況下，1臺(tái)引風(fēng)機(jī)不能留出足夠的余量帶動(dòng)2臺(tái)送風(fēng)機(jī)，并且一次風(fēng)機(jī)也在正常送風(fēng)，進(jìn)入爐膛的風(fēng)量遠(yuǎn)超引風(fēng)機(jī)瞬時(shí)承受能力，其結(jié)果就是造成負(fù)壓迅速升高[1]。

5.3 理論分析

從理想氣體狀態(tài)方程式pV/T=R可知，當(dāng)爐內(nèi)溫度T不變的情況下，引風(fēng)機(jī)跳閘后，隨著爐內(nèi)煙氣容積V降低，爐內(nèi)壓力p會(huì)出現(xiàn)較大的升高，如果此時(shí)送風(fēng)機(jī)不及時(shí)停運(yùn)，勢(shì)必造成爐內(nèi)壓力大幅的升高，嚴(yán)重者可能滅火。

6 危害影響

1）鍋爐正壓運(yùn)行，輕者造成環(huán)境污染，嚴(yán)重時(shí)從爐膛不嚴(yán)密處噴火，造成附近電纜著火。故聯(lián)跳同側(cè)送風(fēng)機(jī)對(duì)機(jī)組安全有利。

2）一次風(fēng)和二次風(fēng)加熱問(wèn)題，如果1臺(tái)引風(fēng)機(jī)帶2臺(tái)送風(fēng)機(jī)，二次風(fēng)溫就會(huì)受到影響，要么增加引風(fēng)機(jī)動(dòng)(靜）葉開(kāi)度，要么對(duì)應(yīng)二次風(fēng)溫下降，也會(huì)造成對(duì)燃燒的不良影響[2]。

3）如果不跳同側(cè)送風(fēng)機(jī)，此時(shí),如果引風(fēng)機(jī)投自動(dòng)將會(huì)使另一臺(tái)引風(fēng)機(jī)負(fù)荷過(guò)大引起“喘振”保護(hù)動(dòng)作導(dǎo)致鍋爐滅火。

7 結(jié)論

在高負(fù)荷的狀態(tài)下，如果一臺(tái)引風(fēng)機(jī)沒(méi)有足夠的余量帶動(dòng)所有設(shè)備的情況下，如果引風(fēng)機(jī)跳閘聯(lián)，建議鎖跳閘同側(cè)的送風(fēng)機(jī)。這樣保證了爐內(nèi)負(fù)壓的穩(wěn)定性更高。

【1】張思彥,張海廷.鍋爐引風(fēng)機(jī)過(guò)載原因分析及應(yīng)對(duì)措施[J].寧夏電力，2014(1):66-69.

【2】符慧林,鄢曉忠,林建湘.燃?xì)忮仩t送風(fēng)系統(tǒng)振動(dòng)分析及綜合治理[J].長(zhǎng)沙電力學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2006(2):38-44.

Comparison and Analysis of Interlocking Control Strategy of Forced&Induced Draft Fans in Coal-fired Boilers

LIU Jian-min
(ShanxiZhangshanElectricPowerCo.Ltd.,Changzhi 046021,China)

Takingtwo600MWsubcriticalboilersasexamples,thispaperanalysestherationalityofinterlockingtripsofhomolateralforced& induceddraftfanswhenaforced&induceddraftfantrips.Resultsshowthatthetripoftheunilateralinduceddraftfanhasagreatinfluenceonthe furnacenegativepressure.If homolateralforced&induceddraftfanscantakeinterlockingtrips,thesetsecuritywillbegreatlyincreased.

600MW subcriticalboiler;induceddraftfan;combineddelivery;security

TK229.6

A

1007-9467（2016）10-0046-02

2016-09-22

柳建民（1985～），男，山西忻州人，工程師，從事電廠自動(dòng)化研究。